FUERZA DE EMPUJE Y PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

FUERZA DE EMPUJE Y PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece que pesara menos. Lo podemos
sentir cuando nos sumergimos en una piscina, o cuando tomamos algo por debajo del
agua, los objetos parecieran que pesan menos. Esto es debido a que, todo cuerpo
sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba.
Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un objeto, podemos ver que el nivel del
líquido sube y se derrama cierta cantidad de líquido. Se puede decir que un cuerpo que
flota desplaza parte del agua.
El líquido ejerce fuerza hacia arriba.
ARQUÍMEDES, quien era un notable matemático y científico griego, se percató de
estas conclusiones mientras se bañaba en una tina, al comprobar cómo el agua se
desbordaba y se derramaba, y postuló la siguiente ley que lleva su nombre:
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al
peso del líquido desalojado.
Cuerpos sumergidos
Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia abajo
y el empuje que es vertical pero hacia arriba.
Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso específico, que es
igual a su peso dividido por su volumen.
Entonces, se pueden producir tres casos:
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1.
si el peso es mayor que el empuje (P > E), el cuerpo se hunde. Es decir, el peso
específico del cuerpo es mayor al del líquido.
2.
si el peso es igual que el empuje (P = E), el cuerpo no se hunde ni emerge. El
peso específico del cuerpo es igual al del líquido.
3.
Si el peso es menor que el empuje (P < E), el cuerpo flota. El peso específico del
cuerpo es menor al del líquido.
Cuerpos sumergidos: tres casos.
HIDROSTÁTICA. PRINCIPIO DE PASCAL. PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES.
Conceptos básicos de hidrodinámica:
Una importante propiedad de una sustancia es la densidad, que
la definiremos como el cociente de la masa y el volumen,
En la mayoría de los materiales, incluida el agua, las densidades varían con la
temperatura.
Una unidad de volumen muy utilizada es el litro (L):
Cuando un cuerpo se sumerge en un fluido, éste ejerce una fuerza
perpendicular a la superficie del cuerpo en cada punto de la
superficie. Definiremos presión del fluido como esta fuerza por
unidad de área.
La unidad en el SI es el Newton por metro cuadrado, que recibe el nombre de Pascal:
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Una de las unidades también común cuando se habla de presión, es la atmósfera (atm),
que es aproximadamente la presión del aire a nivel del mar.
Un fluido que presiona contra un cuerpo, tiende a comprimirlo. El cociente entre el
cambio de presión y la disminución relativa al volumen
∆
se denomina módulo de
compresibilidad.
Algunos valores aproximados del módulo de compresibilidad B de varios materiales:
 Diamante: 620
 Acero: 160
 Cobre: 140
 Aluminio: 70
 Plomo: 7,7
PRINCIPIO DE PASCAL
Toda presión aplicada en un punto del fluido se trasmite a todos los puntos del fluido.
Ejemplo, prensa hidráulica o elevador hidráulico.
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